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兰州交通大学 第五届结构设计大赛 第十九组 杨丰华 刘锋 敬玺执 目录 摘要 设计条件 材料选用 横向框架的计算简图 重力荷载计算 竖向荷载结构内力计算 节点构造 模型主要参数 写在后面的话 参考文献 摘要 根据大赛题目要求，考虑到模型应满足结构轻质高强、抗震的稳定性以及材料加工的可行性。通过查阅《高层建筑结构规范》我们采用下大上小的矩形框架结构体系。该结构具有抗侧刚度以及整体的工作性能主次结构受力明确，荷载通过梁柱可实现多级传递。并且楼内空间较大，平面荷载布置灵活。按《高规》取高宽比5，平面尺寸L/B=1.0。 模型的优点：1模型采用下大上小的结构，顶面恰好能够放下水箱，使得水箱的力可直接作用在柱上。2 柱采用一体柱，这样避免了软弱面的出现。3 梁和柱在粘结时采用侧接方式，使粘结更加稳固。4在底层运用侧拉杆加固，有效的将力传递到柱上。5 辅助梁采用十字交叉的形式，交叉处用凹槽卡住并粘结，提高了承载能力。平面荷载布置如图： 设计条件 承受侧向基本风压，抗震设计：频率f为200Hz，峰值加速度为1000gal，附加铁块荷载。 材料选用 竹材：用于制作构件 1250*430*0.50mm 本色侧压双层复压竹皮 1250*430*0.35mm 本色侧压双层复压竹皮 1250*430*0.20mm 本色侧压单层复压竹皮 弹性模量10000MPa，抗拉强度60MPa. 502胶水：利用502胶的强粘力将木片打毛后粘结在一起。 底板：33*33*0.8cm。 横向框架的计算简图 基本假定：竹片的纵向材料性能连续，节点视为刚接，所有杆件受连续线性均布荷载。 确定计算简图 净高从底板算起至上层梁的底部，底层净高26cm，二楼净高25cm,三楼净高24cm，四楼净高23cm。模型总高100cm。得模型横向框架计算单元计算简图1-1 模型实体 确定梁柱截面尺寸 （1）柱横截面为矩形(4根L=100cm) （2）梁截面为矩形 1主梁（每层4根，共计16根） 表示第i层主梁截面面积 2辅助梁（每层2根，共计8根） 表示第i层辅梁截面面积 （3）侧拉杆矩形（共计8根L=157mm） （4）楼板（共计4层） 各杆件结构表 长 mm 宽 mm 高 mm 柱 1000 8 8 主梁 184 168 152 136 8 5 辅助梁 260 235.8 214 192.3 8 5 拉杆 157 8 5 重力荷载计算 1，恒载水箱4kg，附加铁块每层9.9kg 2，模型自重： 柱 m=95.75g梁m=39.1+30.51g拉杆m=24.28g， 楼板：21.04g 柱脚m=10g 3，各层重力荷载 G1=楼面自重+附加荷载=6.88g+9.225kg G2=楼面自重+附加荷载=5.69g+9.45kg G3=楼面自重+附加荷载=4.69g+9.45kg 屋顶G4=楼顶自重+水箱水重=3.79+4.0kg 五、竖向荷载结构内力计算 1.底层：不加荷载 2.二层：附加铁块9.225kg，地面将铁块重量转化为均布荷载传递到辅助梁，辅助梁受均布荷载q=0.504N/mm，将自重及其均布荷载传递到主梁，铁块布置形式如图 主梁内力图： 3.三层：附加铁块9.45kg，q=0.57N/mm 主梁内力图 4.四层：附加铁块9.45kg，q=0.625g， 梁内力图 5.屋顶：受水箱及水总共4Kg，均布q=0.29N/mm 主梁内力图 6承重柱内力图： 六、节点构造： 节点如图所示，主梁与柱采用侧接方式，辅助梁将两端裁为等腰直角三角行与主梁和柱直接粘结而成，并在接缝处插入小木片使粘结的更加牢靠。 七、模型主要参数 模型总承载质量：220g 有效成灾面积：612cm^2 等效负载重量：18.59Kg 八、写在后面的话 在此次模型的制作中我们不仅仅锻炼了自己的动手能力，更是锻炼了把构想变为实体模型的能力。在模型的制作中我们遇到了很多的问题，参考了很多书籍，以及通过学校图书检索系统查阅了很多的参考文献。虽然会有意见有分歧的时候，但最终在我们的激烈讨论下一一得以解决。在给模型取名上我们也是花费了一番心思，“模力无限”——模型的承载力和魅力都是无限的，希望我们的模型带着我们的梦想起航。最后非常感谢学校能给我们一个这样的机会，让我们有了一个展示自我的平台，这对我们的今后的学习以及对问题的分析意